镓元素是一种质地柔软的银色金属，在低温下为脆性固体。当温度高于29.76°C则为液体，液态镓可看作由正离子流体和自由电子气组成的混合物。由于在常温下镓以液态形式存在，因此在各个领域都引起了广泛兴趣。在力学方面，镓金属可进行自我修复，具备打造“终结者”变形机器人的可能性。此外，镓具有良好的柔韧性和延展性，且具有低毒性，使其成为柔性电子和可穿戴传感设备的候选材料。在光学方面，镓纳米颗粒（Ga NPs）因具有显著的局域表面等离子体共振而在表面增强拉曼散射/荧光方面显示出广泛应用前景。金属镓也可应用于全光相变存储和逻辑器件。近期的研究表明，在蓝宝石基底支持的Ga NPs中，固相核心和液态外壳之间存在着稳定的共存关系。
Advanced Optical Materials最近发表了由华南师范大学兰胜教授课题组撰写的文章“Efficient White Light Emission from Ga/Ga2O3 Hybrid Nanoparticles”(DOI：10.1002/adom.202100675)。研究者提出并演示了基于液态镓纳米颗粒和纳米岛的高效白光发射器和高质量的光学信息存储。镓纳米颗粒在通常情况下具有稳定的化学性质，这主要源于液态镓表面会自然形成一层厚度为几个纳米的氧化镓壳层。研究发现，利用飞秒激光诱导可以显著增加氧化镓壳层的厚度，得到的镓/氧化镓异质结构颗粒（Ga/Ga2O3NPs）。由于Ga/Ga2O3NPs中的电磁热点增强了多光子吸收，加上Ga-Ga2O3异质结的有效电子转移，当激发强度超过阈值时，可以观察到明显的荧光爆亮效应。实验发现，Ga/Ga2O3NPs热电子荧光的量子效率可达≈1.3%，与Ga NPs相比提高了两个数量级。进一步的研究表明，Ga/Ga2O3NPs发射的宽带荧光主要属于热电子带内荧光。作为实际应用的一个例子，作者利用飞秒激光诱导的Ga纳米薄膜的氧化效应，展示了高质量的光学信息存储。Ga/Ga2O3NPs的高效白光发射使其成为纳米级宽带光源的潜力候选者，预计在纳米光谱学和生物光学成像中具有广泛的应用前景。此外，Ga纳米薄膜所展示的光学信息存储对研制柔性电子和可穿戴生物设备的数据存储器件具有重要意义。
WILEY
论文信息：
Efficient White Light Emission from Ga/Ga2O3 Hybrid Nanoparticles
Jin Xiang*, Shulei Li, Zhibo Sun, Jingdong Chen, Lei Chen, Mingcheng Pangmai, Guangcan Li, Sheng Lan*
Advanced Optical Materials
DOI：10.1002/adom.202100675
原文链接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adom.202100675
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